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STM32 待机唤醒

分类:电子设计  作者:rming  时间:2012-07-23

待机模式介绍

在系统或电源复位以后,微控制器处于运行状态。运行状态下的 HCLK 为CPU 提供时钟,内核执行程序代码。当CPU 不需继续运行时,可以利用多个低功耗模式来节省功耗,例如等待某个外部事件。用户需要根据最低电源消耗,最快速启动时间和可用的唤醒源等条件,选定一个最佳的低功耗模式。
STM32的3 种低功耗模式:

  1. 睡眠模式(CM3内核停止,外设仍然运行
  2. 停止模式(所有时钟都停止
  3. 待机模式(1.8V 内核电源关闭

运行模式下,我们也可以通过降低系统时钟关闭 APB 和AHB总线上未被使用的外设的时钟来降低功耗。

待机模式是最低功耗的,最低只需要2uA 左右的电流。

停机模式是次低功耗的,其典型的电流消耗在20uA 左右。

睡眠模式最后。

待机模式可实现STM32的最低功耗。

该模式是在CM3深睡眠模式时关闭电压调节器。整个1.8V 供电区域被断电。PLL 、HSI 和HSE 振荡器也被断电。SRAM 和寄存器内容丢失。只有备份的寄存器和待机电路维持供电。

(像是手机的关机状态……)

怎样退出待机模式呢?

从上表可知,我们有4 种方式可以退出待机模式,即

  • 一个外部复位(NRST 引脚)
  • IWDG 复位
  • WKUP 引脚上的上升沿
  • RTC 闹钟事件

发生时,微控制器从待机模式退出。从待机唤醒后除了电源控制/ 状态寄存器(PWR_CSR),所有寄存器被复位

待机模式唤醒后代码执行等同于复位后的执行(采样启动模式引脚,读取复位向量等)。

电源控制/ 状态寄存器(PWR_CSR)将会指示内核由待机状态退出。

在进入待机模式后,除了复位引脚以及被设置为防侵入或校准输出时的TAMPER 引脚和被是能的唤醒引脚(WK_UP脚),其他的IO引脚都将处于高阻态。

进入待机模式需要操作的寄存器:

电源控制寄存器(PWR_CR)

这里我们通过设置PWR_CR的PDDS 位,使CPU 进入深度睡眠时进入待机模式,同时我们通过CWUF 位,清除之前的唤醒位。

电源控制/ 状态寄存器(PWR_CSR )

我们通过设置PWR_CSR 的EWUP 位,来使能WKUP 引脚用于待机模式唤醒,我们还可以从WUF来检查是否发生了唤醒事件。

寄存器操作步骤:

1 、设置SLEEPDEEP 位。

该位在系统控制寄存器(SCB_SCR)的第二位(详见《CM3权威指南》,第 182 页表13.1 ),我们通过设置该位,作为进入待机模式的第一步。

2 、使能电源时钟,设置WK_UP引脚作为唤醒源。

因为要配置电源控制寄存器,所以必须先使能电源时钟。然后再设置 PWR_CSR 的EWUP位,使能WK_UP用于将CPU 从待机模式唤醒。

3 、设置PDDS 位,执行WFI指令,进入待机模式。

接着我们通过PWR_CR设置PDDS 位,使得CPU 进入深度睡眠时进入待机模式,最后执行WFI 指令开始进入待机模式,并等待WK_UP中断的到来。

4 、最后编写WK_UP中断函数。

因为我们通过WK_UP中断(PA 0 中断)来唤醒 CPU ,所以我们有必要设置一下该中断函数,同时我们也通过该函数里面进入待机模式。

程序设计

我们最终要实现这样一个功能:通过长按(3 秒)WK_UP按键开机,并且通过DS0 的闪烁指示程序已经开始运行,再次长按该键,则进入待机模式,DS0 关闭,程序停止运行。类似于手机的开关机

通过PA0口中断事件开机,通过中断函数长按判断关机。

MAIN.C

#include <stm32f10x_lib.h>
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "exti.h"
#include "wdg.h"
#include "timer.h"
#include "lcd.h"
#include "rtc.h"
#include "wkup.h"
//RTC实时时钟 实验
const u8 *COMPILED_DATE=__DATE__;//获得编译日期
const u8 *COMPILED_TIME=__TIME__;//获得编译时间
int main(void)
{
Stm32_Clock_Init(9);//系统时钟设置
delay_init(72);	//延时初始化
uart_init(72,9600); //串口1初始化
led_init();
WKUP_Init();
while(1)
{
LED0=!LED0;
delay_ms(250);
}
}

WKUP.C

#include "wkup.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//待机唤醒 驱动代码
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//系统进入待机模式
void Sys_Enter_Standby(void)
{
//关闭所有外设(根据实际情况写)
RCC->APB2RSTR|=0X01FC;//复位所有IO口
Sys_Standby();//进入待机模式
}
//检测WKUP脚的信号
//返回值1:连续按下3s以上
// 0:错误的触发
u8 Check_WKUP(void)
{
u8 t=0;
u8 tx=0;//记录松开的次数
LED0=0; //亮灯DS0
while(1)
{
if(WKUP_KD)//已经按下了
{
t++;
tx=0;
}else
{
tx++; //超过300ms内没有WKUP信号
if(tx>3)
{
LED0=1;
return 0;//错误的按键,按下次数不够
}
}
delay_ms(30);
if(t>=100)//按下超过3秒钟
{
LED0=0;	//点亮DS0
return 1; //按下3s以上了
}
}
}
//中断,检测到PA0脚的一个上升沿.
//中断线0线上的中断检测
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
EXTI->PR=1<<0; //清除LINE10上的中断标志位
if(Check_WKUP())//关机?
{
Sys_Enter_Standby();
}
}
//PA0 WKUP唤醒初始化
void WKUP_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<2; //先使能外设IO PORTA时钟
RCC->APB2ENR|=1<<0; //开启辅助时钟
GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0设置成输入
GPIOA->CRL|=0X00000008;
Ex_NVIC_Config(GPIO_A,0,RTIR);//PA0上升沿触发
//(检查是否是正常开)机
if(Check_WKUP()==0)Sys_Standby(); //不是开机,进入待机模式
MY_NVIC_Init(2,2,EXTI0_IRQChannel,2);//抢占2,子优先级2,组2
}

//WKUP.H

#ifndef __WKUP_H
#define __WKUP_H
#include "sys.h"
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//待机唤醒 驱动代码
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#define WKUP_KD PAin(0) //PA0 检测是否外部WK_UP按键按下
u8 Check_WKUP(void); //检测WKUP脚的信号
void WKUP_Init(void); //PA0 WKUP唤醒初始化
void Sys_Enter_Standby(void);//系统进入待机模式
#endif


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